-
Von einem Regelmagneten betätigtes hydraulisches Gerät
-
Die Erfindung betrifft von einem Regelmagneten betätigtes hydraulisches
Gerät, wie Druck-, Strom und Wegeventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
In bekannter Weise ist bei diesen Geräten der Regelmagnet unmittelbar
mit dem Gehäuse des jeweiligen hydraulischen Gerätes flüssigkeitsdicht nach außen
verbunden, wobei zwischen dem zu betätigenden Element des hydraulischen Gerätes
und dem Ankerraum des Regelmagneten zur Vermeidung von Dichtungsreibung Flüssigkeitsverbindung
besteht.
-
Der Ankerraum ist deshalb mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
-
Der Ankerstößel wirkt hierbei unmittelbar mit dem zu betätigenden
Element des hydraulischen Gerätes zusammen, und zwar mit einer von der Stromaufnahme
des Magneten abhängigen Magnetkraft. Die Magnetkraft bestimmt somit die Einstellung
des zu betätigenden Elementes wie den Schließkörper bei Druckventilen, die Blende
bei Stromventilen und den Steuerkplben oder Ventilkörper von Wegeventilen.
-
Da der Magnetanker und damit auch dessen Stößel die Einstellbewegungen
des zu betätigenden Elementes mitmacht, strömt je nach Ankerbewegung die Hydraulikflüssigkeit
vom im Magnetinneren liegenden Ankerraum in den außen liegenden Ventilgehäuseraum
und umgekehrt. Bei der Auszugsbewegung des Ankers verkleinert sich das im Ankerraum
befindliche Stößelvolumen.
-
Entsprechend diesem Stößelvolumen strömt Hydraulikflüssigkeit vom
außen liegenden Gehäuseraum des hydraulischen Gerätes in den Ankerraum ein. Bei
der Einzugsbewegung des Ankers vergrößert sich das im Ankerraum befindliche Stößelvolumen,
so daß entsprechend diesem Stößelvolumen Hydraulikflüssigkeit vom Ankerraum heraus
in den außen liegenden Gehäuseraum des hydraulischen Gerätes strömt. Die von der
Hydraulikflüssigkeit mitgeführten Schmutzpartikel kommen während mit in letzteren
dieser Strömung in den Ankerraum/und setzen sich in dem engen Spalt zwischen Polrohr
und Anker fest, was zum mechanischen Verklemmen des Ankers und somit zur Beeinträchtigung
der Funktion des Magneten führt. Die Folge davon ist, daß zur Reinigung des Regelmagneten
dieser vom hydraulischen Gerät abmontiert werden muß.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die durch die von der Hydraulikflüssigkeit
mitgeführten Schmutzpartikel verursachte Verschmutzung des Ankerraumes weitgehend
zu unterbinden und damit dessen Standzeit zu verlängern.
-
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
-
Durch die Lagerung des Ankers über dessen Stößel mit geringen Lagerspiel
zwischen Stößel und Lagerkörper und durch das zwischengeschaltete Filterelement
werden die mitgeführten Schmutzpartikel vom Ankerraum weitgehend fern gehalten.
-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben.
-
Die Zeichnung weist eine einzige Abbildung auf, die einen Axialschnitt
durch den Regelmagneten und einen mit diesem wirkungsmäßig verbundenen vorgesteuerten
Druckminderventil als hydraulisches Gerät zeigt.
-
In der Abbildung ist mit 1 das Hauptsteuerventil, mit 2 das Vorsteuerventil
und mit 3 der Regelmagnet bezeichnet.
-
Das Gehäuse 4 des Hauptsteuerventils weist die Anschlüsse A und B
auf, wobei der Anschluß B mit der nicht dargestellten Druckmittelquelle in Verbindung
steht. Vom mit dem Anschluß B eine Verbindungseinheit bildenden Zuflußventilraum
5 führt ein Kanal 6 zu einem Stromregelgerät 7 im Gehäuse 8 des Vorsteuerventils
2. Der Ausgang 9 des Stromregelgerätes 7 ist über den Kanal womit dem Steuerraum
11 des Hauptsteuerventils verbunden. Außerdem steht dieser Steuerraum 11 über den
Kanal 13 mit dem ringförmigen Zuflußraum 14 des Vorsteuerventils
in
Verbindung. Der Ventilsitzkörper 15 des Vorsteuerventils weist eine den Ventilsitz
16 bildende Stufenbohrung 18 auf, die über eine Querbohrung 19 mit dem ringförmigen
Zuflußraum 14 verbunden ist. Der kegelformige Schließkörper 21 des Vorsteuerventils,
der in der gezeigten Regelstellung auf den Ventilsitz 16 aufsitzt, weist einen mit
Längsnuten 22 versehenen Führungsteil 23 auf, der in einer Gehäusebohrung 24 geführt
ist und dessen Stirnseite 25 mit der Kugel 26, die in einer Aussparung 27 des Stößelendes
28 gelagert ist, in kraftschlüssiger Verbindung steht.
-
Der den Anker 30 des Regelmagneten 3 tragende Stößel 31 ist zu beiden
Seiten des Ankers 30 in ortsfesten Lagerkörpern 32, 33 gelagert. Der Lagerkörper
32 ist in einer Ausnehmung 34 des Magnetpols 35 und der Lagerkörper 33 in einer
Ausnehmung 36 eines Aufnahmekörpers 37 befestigt. Der Aufnahmekörper 37 weist eine
Abstützfläche 38 für eine Druckfeder 39 auf, die sich mit ihrem Ende 40 an einen
mit dem Stößel 31 mittels einer Madenschraube 42 befestigten Federteller 43 abstützt
und damit den Stößel mit Anker 30 in Öffungsrichtung des Schließkörpers 21 des Vorsteuerventils
2 belastet.
-
Der von den untereinander verbundenen Einzelräumen 45, 46, 47 und
48 gebildete Ankerraum steht über einen Kanal 50 im Magnetpol 35 sowie dem Filterelement
51 mit dem Ventilgehäuseraum 52 des Vorsteuerventils in Verbindung.
-
Der Ventilgehäuseraum 52 steht über den Gehäusekanal 53 und weiter
mit Anschluß y mit dem Tank in Verbindung. Das Filterelement 51 ist als kreisförmige
runde Scheibe ausgebildet,
die in einer entsprechenden Ausnehmung
55 des Magnetpols 35 angeordnet und mittels des Klemmringes 56 befestigt ist.
-
Die Maschenweite des Filterelementes 51 ist kleiner als der Spalt
57 zwischen der Ankeraußenfläche 59 und der Innenfläche 60 des Polrohrs 61, das
die elektrischen Wicklungen 62 des Regelmagneten vom Ankerraum 46 trennt. Durch
die geringe Maschenweite des Filterelementes wird ein Klemmen des Ankers im Bereich
des Polrohres infolge eindringender Schmutzpartikel weitgehend unterbunden. Die
wirksame Filterfläche des Filterelementes ist größer als die Querschnittsfläche
des Stößelendes 28 im Bereich des Lagerkörpers 32, so daß die Strömungsgeschwindigkeit
der Regelflüssigkeit durch das Filterelement klein ist und damit auch die Verschmutzung
des Filterelementes durch mitgeführte Schmutzpartikel.
-
In der gezeigten Ausgangslage des in einer im Gehäuse 4 befestigten
Führungshülse 65 geführten Regelkolbens 66 ist über die Ausnehmungen 67 in der Führungshülse
65 und über die Ausnehmungen 68 im Regelkolben 66 der mit dem Anschluß B eine Raumeinheit
bildende Zuflußventilraum 5 m, lem mit dem Anschluß A eine Raumeinheit bildendaiAbflußventilraum
69 ungedrosselt verbunden, so daß unter Berücksichtigung von geringen Strömungsverlusten
im die Verbraucherseite bildenden Abflußventilraum 69 annähernd der gleiche Druck
herrscht wie im Zuflußventil 5. Solange der Verbraucherdruck im Abflußventilraum
69 niedriger ist als der der am Regelmagneten eingestellten Magnetkraft entsprechende
Druck, bleibt der Schließkörper 21 in der gezeigten Schließlage und der
Anschluß
A Regelkolben 66 hält die Verbindung vom Anschluß B nach / voll geöffnet. Steigt
der Verbraucherdruck im Abflußventilraum 69 bis an den am Regelmagneten eingestellten
Regeldruck, öffnet der Schließkörper 21 durch Überwinden der Magnetkraft.
-
Jetzt fließt über das Stromregelgerät 7, den Steuerraum 11, ringförmigen
Zuflußraum 14, Ventilsitz 16, Längsnuten 22, Ventilgehäuseraum 52, Gehäusekanal
53 und-Anschluß y Steuerflüssigkeit in den Tank. Die Steuerflüssigkeit wird am geöffneten
Schließkörper 21 soweit abgedrosselt, daß ihr Druck dem am Regelmagneten eingestellten
Druck entspricht.
-
Dieser Steuerdruck beaufschlagt den Regelkolben 66 in öffnungsrichtung,
während der im Abf lußventilraum 69 herrschende Verbraucherdruck den Regelkolben
in Schließrichtung beaufschlagt. Steigt der Druck im Anschluß B über den durch die
Magnetkraft am Schließkörper 21 eingestellten Regeldruck, bewegt sich der Regelkolben
66 in Schließrichtung.
-
Die Steuerkante 70 des Regelkolbens 66 drosselt hierbei den Zustrom
der Arbeitsflüssigkeit aus dem Zuflußventilraum 5 zum Abflußventilraum 69 soweit
ab, daß der Verbraucherdruck im Abflußventilraum 69 dem am Regelmagneten eingestellten
Regeldruck im Steuerraum 11 entspricht, zuzüglich dem geringen Betrag der Druckdifferenz,
die sich durch die geringe Kraft der Druckfeder ergibt.
-
Unabhängig vom Druck im Zuflußventil 5 und Steuerraum 11 regelt das
Stromregelgerät 7 einen konstanten Steuerölstrom, dessen Druck im Steuerraum 21
vom Regeldruck des Magneten auf den Schließkörper 21 beliebig nach oben und unten
verändert werden kann. Steigt der Druck im Anschluß A
über den eingestellten
Druck am Schließkörper 21, dann bewegt sich der Regelkolben 66 soweit in Schließrichtung
bis die Steuerkante 70 die Ausnehmungen 67 in der Führungshülse 65 schließt und
somit der Flüssigkeitsstrom vom Anschluß B nach A unterbrochen ist. In dieser Stellung
ist die Steuerkante 72 des Regelkolbens 66 über den Ringkanal 73 mit den Bohrungen
74 verbunden, so daß sich das eingespannte ölvolumen im Anschluß A über die Ausnehmungen
68, den Ringkanal 71, die Steuerkante 72, den Ringkanal 73, die Bohrungen 74, den'Steuerraum
11, den Kanal 13, den ringförmigen Zuflußraum 14, den Ventilsitz 16, den Längsnuten
22, den Ventilgehäuseraum 52, den Gehäusekanal 53 und den Anschluß y bis auf den
am Schließkörper 21 eingestellten Druck entspannt.
-
Der mit dieser Funktion verbundene Flüssigkeitsaustausch am Magneten
zwischen Ankerraum und Ventilgehäuseraum 52 ist äußerst gering, so daß nur ein geringer
Teil feinster Schmutzpartikel in den Ankerraum eindringt, ohne die Funktionstüchtigkeit
des Regelmagneten beeinträchtigen zu können.